高动态双基前视sar成像关键技术研究

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1、中图分类号：TN957论文编号：102870416-SZ016学科分类号：085208硕士学位论文高动态双基前视SAR成像关键技术研究研究生姓名刘丽专业类别工程硕士专业领域电子与通信工程指导教师李勇副教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringStudyonKeyTechniquesofHigh-dynamicBistatic

2、Forward-lookingSARImagingAThesisinElectronicandCommunicationEngineeringbyLiuLiAdvisedbyAssociateProf.LiYongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

3、究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学全日制专业学位硕士学位论文摘要双基前视合成孔径雷达(BistaticForward-lookingSyntheticApertureRadar，简称BFSAR)，能获得雷达平台正前方区域等距离线与等多普勒线的近似正交分割，实现前视区域成像，突破合成孔径雷达（Syntheti

4、cApertureRadar，简称SAR）存在成像盲区的限制，成为微波遥感领域的研究热点。高动态雷达载体平台具有高机动性，其运动轨迹非常复杂。将BFSAR应用于高动态平台，形成的高动态BFSAR能实现俯冲下降阶段全程高分辨二维成像以及自主寻的精确制导，具有低截获和强隐身能力，在军事领域具有重要应用价值。基于以上背景，本文着重研究了高动态条件下BFSAR的部分成像关键技术，主要工作如下：（1）分析了高动态BFSAR的成像机理，讨论了该模式下的距离历程特性和多普勒参数特性，在此基础上介绍了一种基于级数反演的目标响应二维频谱求解方法。（2）在无运动误差的条

5、件下，介绍了三种双基前视SAR成像算法，包括线性距离多普勒算法、PFA算法以及基于广义keystone变换的成像算法，并利用仿真对上述算法理论进行验证。当存在运动误差时，推导出了运动误差模型，并就运动误差给成像带来的影响做出了重点分析。（3）讨论了高动态BFSAR模式下的时频同步误差。分别建立了时间同步误差模型以及频率同步误差模型，结合仿真实验定量分析了各类误差给目标成像带来的影响。（4）研究了高动态BFSAR成像面预测及目标定位方法。首先对成像面进行了详细的分析，进而提出了基于几何投影和基于距离-多普勒映射两种成像面预测方法，可获得目标在既定成像条

6、件下的成像面视图，对成像处理结果进行直观地模拟。然后介绍了一种基于牛顿迭代的双基前视定位算法，能较准确地获得目标的位置坐标。最后通过仿真验证了两种成像面预测方法和目标定位方法的有效性。关键词：合成孔径雷达(SAR)，高动态双基前视，成像算法，运动误差，同步误差，成像面预测，目标定位i高动态双基前视SAR成像关键技术研究ABSTRACTBecausetheiso-rangelineandtheiso-dopplerlineinthefrontareaofitsreceivercouldbeapproximatelyperpendicular,abist

7、aticsyntheticapertureradar(BiSAR)canobtainimagesoftheforward-lookingterrainwhichisablindimagingzoneofatypicalmonostaticSARsystem.Duetothisgreatbreakthrough,thesignalprocessingmethodsforabistaticforward-lookingSAR(BFSAR)hasbecomeahottopicintheremotesensingfieldrecently.High-dyna

8、micBFSARisanewapplicationoftheBFSARtechnologytotherada